Techniklexikon

hydrophober Effekt

struktureller und energetischer Effekt bei der Lösung von hydrophoben bzw. amphiphilen Molekülen in Wasser. Hydrophobizität beschreibt hierbei das Fehlen starker Wechselwirkungen hauptsächlich elektrostatischer Natur (Wasserstoffbrücken) der gelösten Moleküle mit Wassermolekülen, im Falle amphiphiler Moleküle (mit hydrophoben und hydrophilen Molekülteilen) betrifft dies einzelne Atomgruppen. Deshalb tendieren solche Moleküle dahin, sich in wässriger Umgebung im Bereich hydrophober Oberflächenregionen aneinander anzulagern. Der Kontakt der hydrophoben Oberfläche mit Wasser ist damit zugunsten zusätzlicher Wasser-Wasser-Kontakte umgangen.

Die Dichotomie der Affinitäten amphiphiler Moleküle, welche teilweise stark mit Wasser wechselwirken und deren anderen Teile zur Aggregation neigen und scheinbar vom Wasser abgestossen werden, führt zu molekularen Orientationen und anderen unerwarteten Strukturbildungen. So sammeln sich deshalb Kohlenwasserstoffe in einer Schicht auf dem Wasser, und aus der Oberflächenspannung an der Grenzfläche kann der hydrophobe Effekt quantifiziert werden (ca. 70 cal / (mol · Ų)). Lipide bilden in wässriger Umgebung ein- und zweischichtige Membranen und Mizellen (Membranen, biologische). Der hydrophobe Effekt ist entscheidend an der Ausbildung der nativen Struktur globulärer und fibrillärer Proteine beteiligt.